РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АССИСТИРОВАНИЯ ПРИ ПУСКЕ ДВИГАТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ

ASSISTING SYSTEMS DEVELOPMENT IN STARTING MOTOR VEHICLE

Alexei Beresnev

candidate of technical sciences, associate professor of “Southern Federal University” department of Electrical Engineering and Mechatronics Engineering and Technology Academy,

Russia, Taganrog

Nikolay Galkin

student, department of Electrical Engineering and Mechatronics “Southern Federal University” Engineering and Technology Academy,

Russia, Taganrog

АННОТАЦИЯ

В статье рассматривается задача осуществления помощи надежного пуска двигателя автомобиля, с объемом двигателя до 2,0 литров. Рассмотрены устройства – аналоги, определен круг задач, которые должно выполнять разрабатываемое устройство. Разработана структурная схема, осуществлен подбор комплектующих элементов. Работа выполнена при поддержке: № 213.01-07-2014/01ПЧВГ «Теория и методы энергосберегающего управления распределенными системами генерации, транспортировки и потребления электроэнергии».

ABSTRACT

The article considers the problem of the means of reliably start the car engine, with a displacement of up to 2,0 liters. Considered device - analogs, defined range of tasks to be performed by the device under development. A block diagram of components implemented selection elements. This work was supported: № 213.01-07-2014 / 01PCHVG “Theory and methods of energy-saving control systems with distributed generation, transmission and consumption of electricity”.

Ключевые слова: АКБ; стартер; AC-DC преобразователь; источник вторичного электропитания.

Keywords: battery; starter; AC-DC converter; secondary power source.

Работа любого автомобиля начинается с работы АКБ и стартера, приводящего вал двигателя в движение. При отсутствии необходимой остаточной энергии в аккумуляторе автомобиля, он становится не в состоянии самостоятельно осуществить пуск автомобиля. В этой ситуации на помощь приходит устройство-ассистент пуска двигателя автомобиля, которое, помогает АКБ надежно справится с отведенной ему задачей. На рынке имеются аналоги разрабатываемого устройства из самой разной ценовой категории. Список с некоторыми из них приведен в таблице 1.

К недостаткам приведённых устройств-аналогов относится:

• дороговизна;
• отсутствие дополнительной возможности пуска непосредственно от сети;
• невысокий срок службы из-за встроенного АКБ, работающего в режиме больших токов;
• невысокая надежность вследствие применения внутреннего АКБ.

Таблица 1.

Технические характеристики устройств-аналогов

Разрабатываемое устройство, будет направлено на работу не только от энергии дополнительной батареи, но и от сети переменного тока, что гарантирует успешный запуск двигателя и позволит осуществлять большее количество циклов запуска двигателя без необходимости ожидания заряда внутренних батарей от сравнительно маломощных адаптеров (при пуске устройства от сети). Тем самым повышается надежность разрабатываемого устройства. При этом сохраняется так же и возможность пуска автомобиля от встроенного аккумулятора, что автоматически делает разрабатываемое устройство не только мобильным, но и универсальным в использовании. Структурная схема разрабатываемого устройства представлена на рисунке 1.

В настоящее время, на рынке существует большое количество различных полупроводниковых устройств (транзисторов, диодов, микросхем), которые на ряду с высокой степенью производительности и надежности, обладают низкой ценой и представлены в самом широком ассортименте в любом магазине радиодеталей.

• микросхема ШИМ контроллера TL494 и UC3844,
• мощные полевые транзисторы IRFP31N50L,
• ферритовый сердечник ETD 49/25/16 N87,
• диодный мост KBPC5006,
• быстродействующий диод 150EBU02 или сходный к нему и т. д.

Рисунок 1. Структурная схема системы ассистирования при пуске двигателя автомобиля

Разработка импульсного трансформатора в настоящее время не представляет каких-либо трудностей, так как имеется большое количество полезной информации по этому поводу [1]. Построение электрических и принципиальных схем разрабатываемого устройства ведется по документации, данной производителем [4; 5] с использованием опыта и рекомендаций, которые приводятся в сторонней литературе на тему построения мощных импульсных источников питания [2; 3].

При составлении общего списка комплектующих, было подсчитано, что сумма разрабатываемого устройства не превысит 4,5 т. р. что дешевле по сравнению со всеми рассмотренными устройствами-аналогами. Применение структуры, представленной на рисунке 1, в сочетании с низкой себестоимостью распространённых на рынке современных радиоэлементов, позволяет не только существенно модернизировать разрабатываемое устройство, но и снизить его конечную стоимость по сравнению со всеми остальными устройствами-аналогами.

Список литературы:

1. Браун М. Источники питания: «МК-Пресс», 2007. – 279 с.
2. Додик С.Д. Гальперин Е.И. Источники электропитания на полупроводниковых приборах. Проектирование и расчёт. Под редакцией Додика С.Д. и Гальперина Е.И. – Москва; Советское радио; 1969 г. – 450 с.
3. Москатов Е.А. Теория расчётов импульсных трансформаторов двухтактных ИИП и её подтверждение практикой. – С. 7–12.
4. Техническая документация на микросхему UC3844. – 12 с. – Режим доступа. – URL: https://www.fairchildsemi.com/datasheets/UC/UC3843.pdf (Дата обращения 10.08.2016).
5. Техническая документация на микросхему TL494. – 34 с. – Режим доступа. – URL: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl494.pdf (Дата обращения 19.08.2016).